(57)【要約】 【課題】中間転写ベルト方式の画像形成装置に用いる中間転写ベルトであって、像担持体から中間転写ベルトへのトナー像転写においてトナー像のずれ（色ずれ）の発生が抑制される中間転写ベルトを提供する。かかる転写ベルトを備えることで品質良好な画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】駆動ローラ３５１に対向する内面側にベルト幅方向Ｘに延びる凸状部Ｒｂがベルト周方向Ｙに間隔をあけて形成されており、凸状部Ｒｂのベルト周方向配列ピッチＬは、駆動ローラ３５１に常時少なくとも２本の凸状部Ｒｂが当接するように設定されている中間転写ベルトＢ。かかる中間転写ベルトを備えた画像形成装置。【選択図】  図１
2005326644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置に用いる該中間転写ベルトであり、前記駆動ローラに対向する内面側にベルト幅方向に延びる凸状部がベルト周方向に間隔をあけて形成されており、該凸状部のベルト周方向の配列ピッチは、前記駆動ローラに常時少なくとも２本の凸状部が当接するように設定されていることを特徴とする中間転写ベルト。
【請求項２】
前記凸状部は転写ベルトの平均厚みの５％以上の高さを有している請求項１記載の中間転写ベルト。                                                                      
【請求項３】
転写ベルト周方向の肉厚の変化率が±５％より大きい請求項１又は２記載の中間転写ベルト。
【請求項４】
導電性を有する熱可塑性樹脂組成物からなる請求項１、２又は３記載の中間転写ベルト。
【請求項５】
像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置であって、該中間転写ベルトとして請求項１から４のいずれかに記載の中間転写ベルトが採用されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、プリンター等の電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置であって、像担持体上に形成されるトナー像を中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置に用いる該中間転写ベルト及び中間転写ベルトを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間転写ベルトを採用した画像形成装置には種々のタイプのものがあるが、代表的なものとして図６に示す画像形成装置を例示できる。図６の画像形成装置は、無端ベルト形態の中間転写ベルトを採用しているものである。
【０００３】
図６の画像形成装置はタンデム型カラー画像形成装置である。この画像形成装置は中間転写ベルト３５に沿って、イエロー色に対応するトナー像を形成してベルト３５に１次転写するための画像形成部Ｙ、マゼンタ色に対応するトナー像を形成してベルト３５に１次転写するための画像形成部Ｍ、シアン色に対応するトナー像を形成してベルト３５に１次転写するための画像形成部Ｃ、ブラック色に対応するトナー像を形成してベルト３５に１次転写するための画像形成部Ｋを配列したものである。
【０００４】
中間転写ベルト３５は駆動ローラ３５１、従動ローラ３５２、３５３に巻き掛けらている。                                                                              画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋのそれぞれは、ドラム型の感光体３１を備えており、該感光体の周囲に帯電装置３２、画像露光部３３、現像器３４、一次転写ローラＴＲ等がこの順序で配置されている。一次転写ローラＴＲは中間転写ベルト３５を間にして感光体３１に対向している。
【０００５】
この画像形成装置によると、次のように画像形成がなされる。
画像形成にあたっては、最終的に形成されるべき画像に応じて、画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのうち少なくとも一つにおいて画像形成される。画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫのすべてを用いてフルカラー画像を形成する場合を例にとると、先ず、イエロー画像形成部Ｙにおいてイエロートナー像が形成され、中間転写ベルト３５に一次転写される。
【０００６】
すなわち、イエロー画像形成部Ｙにおいて、感光体３１が回転駆動され、帯電装置３２により帯電され、その帯電域に画像露光部３３からイエロー色の画像データに基づいてイエロー色に対応する静電潜像がされ、該潜像がイエロー現像器３４にて現像されてイエロートナー像が形成され、該トナー像が１次転写電圧を印加された１次転写ローラＴＲによりベルト３５に転写される。
【０００７】
同様にして、マゼンタ画像形成部Ｍにおいてマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト３５に転写され、シアン画像形成部Ｃにおいてシアントナー像が形成されて中間転写ベルト３５に転写され、ブラック画像形成部Ｋにおいてブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト３５に転写される。
【０００８】
これらイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像はこれらが中間転写ベルト３５上に重ねて転写されるタイミング形成される。
かくしてベルト３５上に形成された多重トナー像はベルト３５の回動により２次転写領域へ搬送され、ここで２次転写電圧が印加された２次転写ローラ３６にて記録媒体Ｓに転写され、図示省略の定着装置により該媒体に溶融定着される。
なお２次転写ローラ３６はベルト３５上への所定トナー像の転写が終わるまではベルト３５から離されており、所定トナー像転写が終わるとベルト３６に向け押圧される。
【０００９】
以上説明したタイプの画像形成装置においては、トナー像の１次転写後感光体上に残留するトナーやトナー像の２次転写後中間転写ベルト上に残留するトナーは図示省略のクリーナにより清掃除去される。
【００１０】
ところで、このように中間転写ベルトを用いる画像形成装置においては、中間転写ベルトは４０Ｎ〜６０Ｎ程度の張力で張設され、周速８０ｍｍ／ｓｅｃ〜１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度で駆動される。その際、駆動ローラに接触するベルト部分において厚さばらつきがあると、一定回転速度で駆動される駆動ローラ回転中心から該ベルト部分表面までの距離が該厚さばらつきに対応して変動し、そのため該ベルト部分においてベルト周速差が発生し、それによりトナー像転写においてトナー像にずれ（以下「色ずれ」ということがある。）が発生し、これがために画像品質が低下する。そこで特許第２８８６５０５号に係る発明は、中間転写ベルトの周方向におけるベルト厚さの変化率を±５％以内に抑制することを提案している。
【００１１】
【特許文献１】特許第２８８６５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、エンドレスの中間転写ベルトには、一般に所定添加物を添加した合成樹脂を押し出し成形して得られる円筒形のベルトを用いるが、該押し出し成形の際、内側の金型と外側の金型の中心のずれ等により偏肉現象が生じ、得られるベルトに平均厚みに対して５％程度の厚みばらつきが発生する。例えば、平均厚さ１５０μｍのベルトの場合、±７．５μｍ程度のばらつきが発生する。
【００１３】
仮に、中間転写ベルトの周方向におけるベルト厚さの変化率を±５％以内に抑え得ても、ベルト周方向に長い周期の厚さばらつきがある場合には、やはりトナー像転写において色ずれが発生することがある。
【００１４】
そこで本発明は、像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置に用いる該中間転写ベルトであって、像担持体から中間転写ベルトへのトナー像転写においてトナー像のずれ（色ずれ）の発生が抑制される中間転写ベルトを提供すること課題とする。
【００１５】
また本発明は、像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置であって、像担持体から中間転写ベルトへのトナー像転写においてトナー像のずれ（色ずれ）の発生が抑制され、それだけ品質良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は前記課題を解決すべく研究を重ね次のことを見いだすに至った。
すなわち、駆動ローラに対向する中間転写ベルト内面側にベルト幅方向に延びる凸状部をベルト周方向に間隔をあけて形成し、且つ、該凸状部のベルト周方向配列ピッチを、駆動ローラに常時少なくとも２本の凸状部が当接するように設定すれば、ベルト周方向に短い周期の厚さばらつきある場合であれ、長い周期の厚さばらつきがある場合であれ、駆動ローラに接触するベルト部分における厚さばらつきに起因する周速差の発生をベルト周方向には短い（小さい）領域しか占めない凸状部に集中させることができ、これによりベルト全体としてみれば、周速差発生部分を小さいベルト領域に集約し、且つ、ベルト全体に散らすことができ、その結果、中間転写ベルトに転写されるトナー像全体としてみれば、周速差によるトナー像のずれ（色ずれ）を無視できる程度に抑制することができる。
【００１７】
本発明はかかる研究成果にもとづき、
像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置に用いる該中間転写ベルトであり、前記駆動ローラに対向する内面側にベルト幅方向に延びる凸状部がベルト周方向に間隔をあけて形成されており、該凸状部のベルト周方向配列ピッチは、前記駆動ローラに常時少なくとも２本の凸状部が当接するように設定されている中間転写ベルトを提供する。
【００１８】
また本発明は、像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置であって、該中間転写ベルトとして本発明に係る中間転写ベルトを採用した画像形成装置を提供する。
【００１９】
ここで、中間転写ベルト上のトナー像をさらに転写する被転写体とは、紙等からなる記録媒体などである。
また、画像形成装置は、タンデム型、４サイクル型のカラー画像形成装置などのいずれであってもよく、像担持体は静電潜像及びこれを現像したトナー像を保持する感光体、直接トナー像を形成できるものなど、トナー像を形成保持可能なものであればよい。
中間転写ベルトにおける凸状部は所定の断面形状を有し、中間転写ベルト内面側にベルト幅方向に延びるように設けられている。その断面形状としては、矩形、半円形、三角形等いずれも採用でき、特に制限はない。
【００２０】
本発明に係る中間転写ベルトにおける前記凸状部は転写ベルトの平均厚み（凸状部も含めたベルト全体の平均厚み）の５％以上の高さを有していることが好ましい。より好ましくは、転写ベルトの平均厚みの５％以上１０％以下であり、さらに好ましくは、５％以上７％以下である。
凸状部の高さが転写ベルトの平均厚みの５％より下回ってくると、凸状部を設けた効果が現れ難くなってくる。１０％を超えてくると、ベルトの電気抵抗がベルト各部で不均一化してきて、トナー像転写に支障をきたすようになる。
【００２１】
このように凸状部を設ける結果、中間転写ベルト全体としてみた場合、ベルト周方向の肉厚の変化率（凸状部も含めたベルト全体の肉厚の変化率）が±５％より大きくなってくることがあるが、それでも該凸状部の存在によりトナー像のずれ（色ずれ）を抑制することができるので差し支えない。また、このことより、中間転写ベルトの作製にあたり、ベルト周方向の肉厚の変化率をそれだけラフに設定できるので、ベルト製造を容易に安価に行える。
なお、ベルト周方向の肉厚の変化率は余り大きくすぎてもベルトの電気抵抗がベルト各部で不均一化してきて、トナー像転写に支障をきたすようになるなど、不都合が生じてくるので、±１０％程度以下がよい。
【００２２】
いずれにしても、かかる中間転写ベルトの材質としては、導電性を有する熱可塑性樹脂組成物（例えば導電性フィラーを分散添加した熱可塑性樹脂組成物）を例示できるが、これに限定されない。導電性フィラーを分散添加した熱可塑性樹脂組成物は、代表的には、これを押し出し成形して円筒形状の無端ベルトを作製し、次いで該円筒形無端ベルトに２次加工を施すことで容易に本発明に係る中間転写ベルトを得ることができる。
【００２３】
かかる２次加工として、例えば、押し出し成形により得られた円筒形無端ベルトの少なくとも内周部分をガラス転移温度付近まで加熱し、該ベルト内に、周縁に形成すべきベルト凸状部及びこれに隣り合う凹部に対応する形状の凹凸部を形成した円形部材を嵌め通す手法を挙げることができる。また、他の方法として、形成すべきベルト凸状部及びこれに隣り合う凹部に対応する形状の凹凸部を有する板状等の部材を加熱された円筒形無端ベルトの内面に押しつけて凹凸を転写する方法も例示できる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によると、像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置に用いる該中間転写ベルトであって、像担持体から中間転写ベルトへのトナー像転写においてトナー像のずれ（色ずれ）の発生が抑制される中間転写ベルトを提供することができる。
【００２５】
また本発明によると、像担持体上に形成されるトナー像を駆動ローラを含むローラ群に巻き掛けられて回転駆動されるエンドレスの中間転写ベルトに転写し、該中間転写ベルトからさらに被転写体に転写する画像形成装置であって、像担持体から中間転写ベルトへのトナー像転写においてトナー像のずれ（色ずれ）の発生が抑制され、それだけ品質良好な画像を形成できる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１（Ａ）に本発明の１実施形態に係る画像形成装置を示す。図１（Ａ）に示す画像形成装置は図６に示すタンデム型カラー画像形成装置において中間転写ベルト３５を本発明の実施形態に係る中間転写ベルトＢに置き換えもので、他の点は図６に示す装置と同じものであり、図６に示す装置と同じ部品、部分等には図６と同じ参照符号を付してある。
【００２７】
中間転写ベルトＢは、導電性フィラーを分散させた熱可塑性樹脂組成物から形成されている。図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、駆動ローラ３５１に対向する内面側にベルト幅方向Ｘに延びる凸状部Ｒｂが、ベルト幅方向Ｘに直交するベルト周方向Ｙに間隔をあけて形成されている。
【００２８】
凸状部Ｒｂのベルト周方向配列ピッチＬは、駆動ローラ３５１に常時少なくとも２本の凸状部Ｒｂが当接するように設定されている。駆動ローラ３５１に同時的に当接し得る凸状部Ｒｂの最大数は少なくとも３本である。
【００２９】
各凸状部Ｒｂの高さｈはベルトＢの、凸状部Ｒｂも含めたベルト全体の平均厚みの５％〜１０％の範囲にあり、凸状部Ｒｂを含めたベルトＢ全体において、ベルト周方向Ｙのベルト肉厚の変化率は該ベルト平均厚みに対して±５％より大きく、±１０％以下の範囲にあり、それだけラフに安価に製作できる。
この中間転写ベルトＢは、駆動ローラ３５１等のローラ群に４０Ｎ〜６０Ｎ程度の張力で張設され、周速８０ｍｍ／ｓｅｃ〜１５０ｍｍ／ｓｅｃ程度で駆動される。
駆動ローラ３５１は直径が３０ｍｍであり、駆動ローラ３５１に対する中間転写ベルトＢの巻き掛け部分のローラ周方向の長さは、ベルト周長公差範囲とテンションによりばらつくが、４２〜４５ｍｍの範囲である。
【００３０】
この中間転写ベルトＢによると、駆動ローラ３５１に対向する内面側にベルト幅方向Ｘに延びる凸状部Ｒｂが前記のとおり設けてあるので、ベルト周方向Ｙに短い周期のベルト厚さばらつきがある場合であれ、長い周期のベルト厚さばらつきがある場合であれ、駆動ローラ３５１に接触するベルト部分における厚さばらつきに起因する周速差の発生をベルト周方向Ｙには短い（小さい）領域しか占めない凸状部Ｒｂに集中させることができ、これによりベルト全体としてみれば、周速差発生部分を小さいベルト領域に集約して、且つ、ベルト全体に散らすことができる。それにより、中間転写体ベルトＢに感光体２１等から転写される各色トナー像について、周速差による色ずれを無視できる程度に抑制することができ、中間転写ベルトＢ上の多重トナー像における総合的な色ずれも抑制でき、ひいては、この画像形成装置はそれだけ良好な画像を形成できる。
【００３１】
次に、本発明に係る中間転写ベルトの具体例につき比較例とともに説明する。
＜実施例１の中間転写ベルト＞
実施例１の中間転写ベルトはその断面形状が概ね図２に示すもので、凸状部の断面形状は概ね矩形状であり、次のように作製した。
(1) 導電性フィラーを分散させたＰＰＳ(polyphenylene sulfide) の樹脂組成物を単軸押し出し成形機でエンドレスの円筒形ベルトに押し出し成形した。
このときの成形条件は、
押し出しシリンダ温度：２７０℃〜２９０℃
金型温度：２９５℃〜３００℃
成形機回転数：４０ｒｐｍ
引取速度：１ｍ／ｍｉｎ．であった。
【００３２】
(2) 押し出し成形により形成した円筒形ベルトＢ’の内面側に２次加工を施して凸状部を形成した。２次加工は次のように行った。
図３（Ａ）に示すように、別途準備しておいた、内周面が実質上凹凸のない平滑面に仕上げられた円筒形型ＤにベルトＢ’を嵌め、ベルトＢ’の外周面を実質上型Ｄの内周面に密着配置した。
【００３３】
この状態で、型Ｄを図示省略のバンドヒータで加熱することでベルトＢ’をガラス転移温度（９０℃）より僅かに高温まで加熱し、図３（Ｂ）に示すように該ベルトＢ’内に凸状部形成具Ｆを嵌め通してベルト周方向配列ピッチが１５ｍｍである凸状部を形成した。      
【００３４】
凸状部形成具Ｆは、周縁にベルト凸状部及びこれに隣り合う凹部に対応する形状の凹凸部ｆを形成したポリアセタール（ＰＯＭ）製の円形部材であり、もともと図３（Ｃ）に示すように傘状に形成されており、この状態でベルトＢ’内に嵌めたのち、操作部Ｐの押し込み操作で広げて周縁凹凸部ｆをベルトＢ’の内周面側に食い込ませ、ベルトＢ’の中心軸線方向に押し引くことで凸状部を形成した。
かくして凸状部を形成した円筒形ベルトＢ’の両耳部を切りそろえ、周長９６０．８４ｍｍ（３０６ｍｍ径）、幅３５４ｍｍの中間転写ベルトとした。
【００３５】
このように形成した中間転写ベルトの厚さを測定したところ、表１に示す測定結果が得られた。ベルト幅方向には上記製造工程からして実質上厚み変化がないので、厚さ測定はベルトの片方の耳部においていずれかに基準点を設定し、該基準点からベルト周方向に１０ｍｍ間隔で測定した。測定はマイクロメータで行った。なお、後述する実施例２、比較例１、２の中間転写ベルトについての厚さ測定もこれと同様に行った。
実施例１の中間転写ベルトは平均厚みが１５７μｍでベルト周方向の厚さばらつきは±１５μｍ（±９．５％）であった。凸状部の高さは７．９μｍでベルト平均厚みの５．０％であった。
【００３６】
【表１】
2005326644.tif 000003
【００３７】
＜実施例２の中間転写ベルト＞
実施例２の中間転写ベルトはその断面形状が概ね図３に示すものであり、凸状部の断面形状は半円状である。実施例１のベルトと同様にして作製した。
実施例２の中間転写ベルトも周長９６０．８４ｍｍ（３０６ｍｍ径）、幅３５４ｍｍのものである。                                                                      実施例２の中間転写ベルトの厚さを測定したところ、表２に示す測定結果が得られた。このベルトは平均厚みが１６２μｍでベルト周方向の厚さばらつきは±１９μｍ（±１１．７％）であった。凸状部の高さは１１μｍでベルト平均厚さの７％であった。
【００３８】
【表２】
2005326644.tif 000004
【００３９】
＜比較例１の中間転写ベルト＞
比較例１の中間転写ベルトはその断面形状が図５に示すものであり、実施例１の中間転写ベルト作製工程における円筒形状ベルトＢ’の作製と同様にして形成した。
比較例１の中間転写ベルトも周長９６０．８４ｍｍ（３０６ｍｍ径）、幅３５４ｍｍのものである。
比較例１の中間転写ベルトの厚さを測定したところ、表３に示す測定結果が得られた。このベルトは平均厚みが１４９μｍでベルト周方向の厚さばらつきは±９．５μｍ（±４．３％）であった。
【００４０】
【表３】
2005326644.tif 000005
【００４１】
実施例１、２及び比較例１の各中間転写ベルトをタンデム形カラー複写機、ミノルタ社製DiALTA Color CF3102 の中間転写ベルトに採用し、シアン、マゼンタ、イエローの各色につき、短冊状のパターンを連続的に等間隔で描いた原稿画像を複写し、各色の形成画像の色ずれ量をノギスで計測したところ、表４に示す測定結果が得られた。
表４には総合色ずれ量も示す。実施例１、２の中間転写ベルトを採用した画像複写では総合色ずれ量が、凸状部を有しない比較例１の中間転写ベルトを採用した画像複写に比べて改善された。
【００４２】
【表４】
2005326644.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は中間転写ベルトを用いる方式の画像形成装置において、中間転写ベルトへ転写されるトナー像の色ずれを抑制してそれだけ品質良好な画像を提供することに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図（Ａ）は本発明の実施形態に係る中間転写ベルトを採用した画像形成装置の１例の概略構成を示す図であり、図（Ｂ）は凸状部の駆動ローラへの当接状態を示す図である。
【図２】本発明の１実施例中間転写ベルトの断面構造を示す図である。
【図３】中間転写ベルトの製造工程例を示す図で、図（Ａ）は押し出し成形により形成した円筒形状のベルトを円筒型に嵌めた様子を示す図、図（Ｂ）は凸状部を形成する様子を示す図、図（Ｃ）は凸状部形成具の断面図である。
【図４】本発明の他の実施例中間転写ベルトの断面構造を示す図である。
【図５】比較例中間転写ベルトの断面構造を示す図である。
【図６】タンデム型カラー画像形成装置例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｙ  イエロー画像形成部                Ｂ    中間転写ベルト
Ｍ  マゼンタ画像形成部                Ｘ  ベルト幅方向
Ｃ  シアン画像形成部                  Ｙ  ベルト周方向
Ｋ  ブラック画像形成部                Ｒｂ  凸状部
３１  感光体                          Ｌ  凸状部間隔
３２  帯電装置                        ｈ  凸状部高さ
３３  画像露光部                      Ｂ’  円筒形ベルト
３４  現像器                          Ｄ  円筒型
３５  中間転写ベルト                  Ｆ  凸状部形成具
３５１  駆動ローラ                    ｆ  凹凸部
３５２、３５３  従動ローラ            Ｐ  操作部
ＴＲ  １次転写ローラ
Ｓ  記録媒体
【図１】
2005326644.tif 000007
【図２】
2005326644.tif 000008
【図３】
2005326644.tif 000009
【図４】
2005326644.tif 000010
【図５】
2005326644.tif 000011
【図６】
2005326644.tif 000012